RT-Thread STM32F407 定时器

news2024/11/28 18:41:00

定时器简介

硬件定时器一般有 2 种工作模式，定时器模式和计数器模式。不管是工作在哪一种模式，实质都是通过内部计数器模块对脉冲信号进行计数。下面是定时器的一些重要概念。

计数器模式：对外部输入引脚的外部脉冲信号计数。

定时器模式：对内部脉冲信号计数。定时器常用作定时时钟，以实现定时检测，定时响应、定时控制。

计数器：计数器可以递增计数或者递减计数。16位计数器的最大计数值为65535，32位的最大值为4294967295。

计数频率：定时器模式时，计数器单位时间内的计数次数，由于系统时钟频率是定值，所以可以根据计数器的计数值计算出定时时间，定时时间 = 计数值 / 计数频率。例如计数频率为 1MHz，计数器计数一次的时间则为 1 / 1000000，也就是每经过 1 微秒计数器加一（或减一），此时 16 位计数器的最大定时能力为 65535 微秒，即 65.535 毫秒。

第一步，首先在 RT-Thread Settings中进行配置
第二步，退出RT-Thread Settings，进入board.h，定义宏
第三步，进入tim_config.h，增加或修改定时器相关宏
第四步，进入stm32f4xx_hal_conf.h 使能#define HAL_TIM_MODULE_ENABLED
第五步，回到main.c，使能定时器时钟，并找到打开

__HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();
rt_device_t hw_dev = rt_device_find("timer3");
rt_err_t ret = rt_device_open(hw_dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR);

第六步，设置超时回调函数、计数频率和计数模式、超时值并其开启定时器

rt_device_set_rx_indicate(hw_dev, timeout_cb);     /* 设置超时回调函数 */    rt_device_control(hw_dev, HWTIMER_CTRL_FREQ_SET, &freq);  /* 设置计数频率(若未设置该项，默认为1Mhz 或 支持的最小计数频率) */
mode = HWTIMER_MODE_PERIOD;    /* 设置模式为周期性定时器（若未设置，默认是HWTIMER_MODE_ONESHOT）*/
ret = rt_device_control(hw_dev, HWTIMER_CTRL_MODE_SET, &mode);
timeout_s.sec = 2;      /* 秒 */
timeout_s.usec = 0;     /* 微秒 */
rt_device_write(hw_dev, 0, &timeout_s, sizeof(timeout_s))

第七步，编写超时回调函数

static rt_err_t timeout_cb(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    rt_kprintf("tick is :%d !\n", rt_tick_get());    //获取当前系统的滴答计数值
    rt_device_read(hw_dev, 0, &timeout_s, sizeof(timeout_s));     /* 读取定时器当前值 */
    rt_kprintf("Read: Sec = %d, Usec = %d\n", timeout_s.sec, timeout_s.usec);

    return 0;
}

综上，main.c

#include <rtthread.h>
#include <rtdbg.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>
#include "tim_config.h"

#define DBG_TAG "main"
#define DBG_LVL DBG_LOG

#define HWTIMER_DEV_NAME   "timer3"     /* 定时器名称 */

rt_err_t ret = RT_EOK;
rt_hwtimerval_t timeout_s;      /* 定时器超时值 */
rt_device_t hw_dev = RT_NULL;   /* 定时器设备句柄 */
rt_hwtimer_mode_t mode;         /* 定时器模式 */
rt_uint32_t freq = 10000;               /* 计数频率 */

/* 定时器超时回调函数 */
static rt_err_t timeout_cb(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    //rt_kprintf("this is hwtimer timeout callback fucntion!\n");
    rt_kprintf("tick is :%d !\n", rt_tick_get());    //获取当前系统的滴答计数值

    //rt_device_read(hw_dev, 0, &timeout_s, sizeof(timeout_s));
    //rt_kprintf("Read: Sec = %d, Usec = %d\n", timeout_s.sec, timeout_s.usec);

    return 0;
}

int main(void)
{
    // 使用前必须先手动打开时钟
    __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();

    /* 查找定时器设备 */
    hw_dev = rt_device_find(HWTIMER_DEV_NAME);
    if (hw_dev == RT_NULL)
    {
      rt_kprintf("hwtimer sample run failed! can't find %s device!\n", HWTIMER_DEV_NAME);
      return RT_ERROR;
    }

    /* 以读写方式打开设备 */
    ret = rt_device_open(hw_dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR);
    if (ret != RT_EOK)
    {
      rt_kprintf("open %s device failed!\n", HWTIMER_DEV_NAME);
      return ret;
    }

    /* 设置超时回调函数 */
    rt_device_set_rx_indicate(hw_dev, timeout_cb);

    /* 设置计数频率(若未设置该项，默认为1Mhz 或 支持的最小计数频率) */
    rt_device_control(hw_dev, HWTIMER_CTRL_FREQ_SET, &freq);
    /* 设置模式为周期性定时器（若未设置，默认是HWTIMER_MODE_ONESHOT）*/
    mode = HWTIMER_MODE_PERIOD;
    ret = rt_device_control(hw_dev, HWTIMER_CTRL_MODE_SET, &mode);
    if (ret != RT_EOK)
    {
      rt_kprintf("set mode failed! ret is :%d\n", ret);
      return ret;
    }

    /* 设置定时器超时值为5s并启动定时器 */
    timeout_s.sec = 2;      /* 秒 */
    timeout_s.usec = 0;     /* 微秒 */
    if (rt_device_write(hw_dev, 0, &timeout_s, sizeof(timeout_s)) != sizeof(timeout_s))
    {
        rt_kprintf("set timeout value failed\n");
        return RT_ERROR;
    }
    while(1)
    {
    }
    return RT_EOK;
}